JP2013057802A - 光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正し、色フレアの発生を低減し、軸上から画面周辺まで高い光学性能が得られる光学系を得ること。
【解決手段】 最も物体側に１以上の負レンズよりなる負レンズ群と、該負レンズ群の像側に複数のレンズよりなる正の屈折力の正レンズ群を有し、該正レンズ群を構成する複数のレンズの一部のレンズを物体側より順にレンズＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・）とし、該レンズＬＡｊの材料の異常部分分散比をΔθｇＦＡｊとするとき、ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５なる条件式を満足し、１以上の負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）、負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率ｆｎｉ、Ｎｎｉ、レンズＬＡｊの焦点距離ｆＡｊ、レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊ、全系の焦点距離ｆを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
【解決手段】 最も物体側に１以上の負レンズよりなる負レンズ群と、該負レンズ群の像側に複数のレンズよりなる正の屈折力の正レンズ群を有し、該正レンズ群を構成する複数のレンズの一部のレンズを物体側より順にレンズＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・）とし、該レンズＬＡｊの材料の異常部分分散比をΔθｇＦＡｊとするとき、ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５なる条件式を満足し、１以上の負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）、負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率ｆｎｉ、Ｎｎｉ、レンズＬＡｊの焦点距離ｆＡｊ、レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊ、全系の焦点距離ｆを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
Description
本発明は光学系に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置として、この他、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクタ、複写機等の光学機器に好適な光学系に関するものである。
従来より一眼レフカメラ用で、撮影画角４５度程度の標準型の撮影レンズとして、ガウス型の撮影レンズ（光学系）が知られている（特許文献１）。ガウス型の光学系は、比較的バックフォーカスが長く、広画角、大口径比化で、しかも高い光学性能を得るのが容易であるという特徴がある。ガウス型の撮影レンズにおいて各レンズ群の相対的な関係を変化させてフォーカスを行い、物体距離の変動に対する収差変動を軽減した撮影レンズが知られている（特許文献２）。
大口径比のガウス型の光学系では、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成するために、正レンズの材料にランタンを含むランタン系フリントガラス、負レンズの材料にチタンを含むチタン系フリントガラスが多く用いられている。しかしながら、これらの材料を用いると、軸上色収差の２次スペクトルが増加し、軸上色収差の２次スペクトルの補正が難しくなってくる。このため、大口径比のガウス型の光学系ではこの軸上色収差の２次スペクトルに起因する色フレアを軽減するのが重要になっている。
このためガウス型レンズやそれを変形した変形ガウス型の光学系において、軸上色収差の２次スペクトルを軽減し、高い光学性能を得るには、各レンズの材料を適切に設定することが重要になってくる。例えば材料の屈折率、アッベ数、部分分散比等を適切に選択したレンズを用いることが重要になってくる。
本発明は、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正し、色フレアの発生を低減し、軸上から画面周辺まで高い光学性能が得られる光学系の提供を目的とする。
本発明の光学系は、最も物体側に１以上の負レンズよりなる負レンズ群と、該負レンズ群の像側に複数のレンズよりなる正の屈折力の正レンズ群を有し、該正レンズ群を構成する複数のレンズの一部のレンズを物体側より順にレンズＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・）とし、該レンズＬＡｊの材料の異常部分分散比をΔθｇＦＡｊとするとき、
ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５
なる条件式を満足し、
前記１以上の負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）とし、
前記負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率を各々ｆｎｉ、Ｎｎｉ、
前記レンズＬＡｊの焦点距離をｆＡｊ、
前記レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊ、
全系の焦点距離をｆ、
無限遠物体に合焦しているときの開放ＦナンバーをＦｎｏとし、
ｋｊ＝０．０７ （ｆＡｊ＞０）
ｋｊ＝−０．０５ （ｆＡｊ＜０）
ΔθｇＦＡｊ＝θｇＦＡｊ−（−０．００２３・νｄＡｊ＋０．６６４１）（ｆＡｊ＞０）
ΔθｇＦＡｊ＝（−０．００２５・νｄＡｊ＋０．６７７７）−θｇＦＡｊ（ｆｊ＜０）
とするとき、
Σ｜（ΔθｇＦＡｊ／νｄＡｊ）・（ｆ／ｆＡｊ）／Ｆｎｏ｜＞０．００１
−０．３＜ｆ・｛Σｋｊ／（ＮＡｊ・ｆＡｊ）＋Σ１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）｝＜０．２
なる条件式を満足することを特徴としている。
ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５
なる条件式を満足し、
前記１以上の負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）とし、
前記負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率を各々ｆｎｉ、Ｎｎｉ、
前記レンズＬＡｊの焦点距離をｆＡｊ、
前記レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊ、
全系の焦点距離をｆ、
無限遠物体に合焦しているときの開放ＦナンバーをＦｎｏとし、
ｋｊ＝０．０７ （ｆＡｊ＞０）
ｋｊ＝−０．０５ （ｆＡｊ＜０）
ΔθｇＦＡｊ＝θｇＦＡｊ−（−０．００２３・νｄＡｊ＋０．６６４１）（ｆＡｊ＞０）
ΔθｇＦＡｊ＝（−０．００２５・νｄＡｊ＋０．６７７７）−θｇＦＡｊ（ｆｊ＜０）
とするとき、
Σ｜（ΔθｇＦＡｊ／νｄＡｊ）・（ｆ／ｆＡｊ）／Ｆｎｏ｜＞０．００１
−０．３＜ｆ・｛Σｋｊ／（ＮＡｊ・ｆＡｊ）＋Σ１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）｝＜０．２
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正し、色フレアの発生を低減し、軸上から画面周辺まで高い光学性能を有した光学系が得られる。
本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明の光学系ＬＥは最も物体側に１つ以上の負レンズよりなる負レンズ群ＬＮと、負レンズ群ＬＮの像側に複数のレンズよりなる正の屈折力の正レンズ群ＬＰを有している。正レンズ群ＬＰを構成する複数のレンズの一部のレンズを物体側より順にレンズＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・）とする。そしてレンズＬＡｊの材料の異常部分分散比をΔθｇＦＡｊとする。
このとき、
ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。ここでレンズＬＡｊは正又は負の屈折力のレンズである。
ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。ここでレンズＬＡｊは正又は負の屈折力のレンズである。
図１は本発明の実施例１の光学系のレンズ断面図である。図２は本発明の実施例１の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。図３は本発明の実施例２の光学系のレンズ断面図である。図４は本発明の実施例２の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。図５は本発明の実施例３の光学系のレンズ断面図である。図６は本発明の実施例３の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。
図７は本発明の実施例４の光学系のレンズ断面図である。図８は本発明の実施例４の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。図９は本発明の実施例５の光学系のレンズ断面図である。図１０は本発明の実施例５の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。図１１は本発明の実施例６の光学系のレンズ断面図である。図１２は本発明の実施例６の光学系の物体距離が無限遠物体での収差図である。図１３は本発明の光学系を有する撮像装置の要部概略図である。
本発明の光学系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置や、望遠鏡、双眼鏡の観察装置、複写機、プロジェクタ等の光学機器に用いられるものである。レンズ断面図において、左方が前方（物体側、拡大側）で、右方が後方（像側、縮小側）である。プロジェクタ等の画像投射装置に用いるときは、左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。ＬＥは光学系である。ＬＮは負レンズ群、ＬＰは正レンズ群である。ＳＰは光量調節用の開口絞り（絞り）であり、正レンズ群ＬＰ中に配置されている。
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光学系によって形成された像を光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する感光面が置かれる。各縦収差図において、実線はｄ線のメリジオナル光線、破線はｄ線のサジタル光線、長破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線を表している。また、各横収差図において、実線はｄ線、長破線はｇ線、一点鎖線はＣ線、二点鎖線はＦ線を表している。
各実施例の光学系ＬＥにおいて負レンズ群ＬＮは１以上の負レンズを有する。ここで負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）とする。負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率を各々ｆｎｉ、Ｎｎｉとする。レンズＬＡｊの焦点距離をｆＡｊとする。レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊとする。全系の焦点距離をｆ、無限遠物体に合焦しているときの開放ＦナンバーをＦｎｏとする。
そして、
ｋｊ＝０．０７ （ｆＡｊ＞０） ・・・（４ａ）
ｋｊ＝−０．０５ （ｆＡｊ＜０） ・・・（４ｂ）
とおく。
ｋｊ＝０．０７ （ｆＡｊ＞０） ・・・（４ａ）
ｋｊ＝−０．０５ （ｆＡｊ＜０） ・・・（４ｂ）
とおく。
また、
ΔθｇＦＡｊ＝θｇＦＡｊ−（−０．００２３・νｄＡｊ＋０．６６４１）（ｆＡｊ＞０）
・・・（５ａ）
ΔθｇＦＡｊ＝（−０．００２５・νｄＡｊ＋０．６７７７）−θｇＦＡｊ（ｆＡｊ＜０）
・・・（５ｂ）
とする。このとき、
Σ｜（ΔθｇＦＡｊ／νｄＡｊ）・（ｆ／ｆＡｊ）／Ｆｎｏ｜＞０．００１
・・・（２）
−０．３＜ｆ・｛Σｋｊ／（ＮＡｊ・ｆＡｊ）＋Σ１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）｝＜０．２
・・・（３）
なる条件式を満足する。
ΔθｇＦＡｊ＝θｇＦＡｊ−（−０．００２３・νｄＡｊ＋０．６６４１）（ｆＡｊ＞０）
・・・（５ａ）
ΔθｇＦＡｊ＝（−０．００２５・νｄＡｊ＋０．６７７７）−θｇＦＡｊ（ｆＡｊ＜０）
・・・（５ｂ）
とする。このとき、
Σ｜（ΔθｇＦＡｊ／νｄＡｊ）・（ｆ／ｆＡｊ）／Ｆｎｏ｜＞０．００１
・・・（２）
−０．３＜ｆ・｛Σｋｊ／（ＮＡｊ・ｆＡｊ）＋Σ１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）｝＜０．２
・・・（３）
なる条件式を満足する。
各実施例の光学系は、軸上色収差の２次スペクトルを補正するために、条件式（１）を満足する複数のレンズ（光学素子）ＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・ｎ）を有している。更にレンズＬＡｊは条件式（２）を満足している。さらに、条件式（１）、（２）を満足するレンズＬＡｊを使用したときに増大するペッツバール和を減少するために、最も物体側に１つ以上の負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）から構成される負レンズ群ＬＮを配置している。この負レンズＬＮｉは条件式（３）を満足している。
レンズＬＡｊの材料の異常部分分散比（異常部分分散性）ΔθｇＦＡｊは、ｇ線とＦ線に関する部分分散比をθｇＦＡｊとしたとき、数式（５ａ）又は数式（５ｂ）のように定義される。
条件式（１）は物体側から像側へ数えたとき第ｊ番目のレンズＬＡｊの材料の異常部分分散比ΔθｇＦＡｊを規定した式である。その値はレンズＬＡｊが正の屈折力を持つ場合（ｆＡｊ＞０）は数式（５ａ）、レンズＬＡｊが負の屈折力を持つ場合（ｆＡｊ＜０）は数式（５ｂ）で与えられる。
数式（５ａ）の右辺括弧内の数式は、図１５（ａ）に示すランタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦとアッベ数νｄの関係を直線近似した式となっている。従って、数式（５ａ）の左辺の値は、レンズＬＡｊと同じアッベ数νｄＡｊを持つランタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦＡｊとレンズＬＡｊの部分分散比θｇＦＡｊの差分を表している。
ここで、アッベ数νｄ、部分分散比θｇＦは、ｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率をｎｄ、ｎｇ、ｎＣ、ｎＦとすると、次式で定義される。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ） ・・・（１５）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ） ・・・（１６）
一方、数式（５ｂ）の右辺括弧内の数式は、図１５（ｂ）に示すチタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦとアッベ数νｄの関係を直線近似した式となっている。従って、数式（５ｂ）の左辺の値は、レンズＬＡｊと同じアッベ数νｄＡｊを持つチタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦＡｊとレンズＬＡｊの部分分散比θｇＦＡｊの差分を表している。
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ） ・・・（１６）
一方、数式（５ｂ）の右辺括弧内の数式は、図１５（ｂ）に示すチタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦとアッベ数νｄの関係を直線近似した式となっている。従って、数式（５ｂ）の左辺の値は、レンズＬＡｊと同じアッベ数νｄＡｊを持つチタン系フリントガラスの部分分散比θｇＦＡｊとレンズＬＡｊの部分分散比θｇＦＡｊの差分を表している。
一般的に、大口径比のガウス型の光学系では、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成するために、正レンズにランタン系フリントガラス、負レンズにチタン系フリントガラスが用いられている。しかしながら、図１５（ａ）に示すように、ランタン系フリントガラスは同じアッベ数を持つ他のガラスより部分分散比が小さいため、ランタン系フリントガラスを正レンズに用いると軸上色収差の２次スペクトルが増大してしまう。
また、図１５（ｂ）に示すように、チタン系フリントガラスは同じアッベ数を持つ他のガラスより部分分散比が大きいため、チタン系フリントガラスを負レンズに用いると軸上色収差の２次スペクトルが増大してしまう。そのため、条件式（１）を満足するようなレンズＬＡｊを少なくとも１つ以上有することが、軸上色収差の２次スペクトルの増大を防ぐ必要条件となる。
条件式（１）を満足するレンズＬＡｊとしては、正レンズに用いる場合、図１５（ａ）に示すフッ素を含むフッ素系クラウンガラス、リンを含むリン系クラウンガラスが挙げられる。負レンズに用いる場合は、図１５（ｂ）に示すニオブを含むニオブ系フリントガラスが挙げられる。さらに、条件式（２）を満足するようにレンズＬＡｊの屈折力を与えることで、軸上色収差の２次スペクトルを十分に補正することができ、軸上色収差の２次スペクトルに起因する色フレアを良好に抑えることができる。
以下に、条件式（２）について説明する。レンズＬＡｊを用いることによるｇ線とＦ線の軸上色収差係数の補正量をΔＬｇＦｊとすると、次式の関係が成り立つ。
ΔＬｇＦｊ＝ΔθｇＦｊ／（νｄｊ・ｆｊ）・ｈｊ２ ・・・（１７）
ここで、ｈｊは近軸軸上光線のレンズ面への入射高さである。また、レンズＬＡｊを用いることによるｇ線とＦ線の軸上色収差の補正量をΔｘｊとすると、次式の関係が成り立つ。
ここで、ｈｊは近軸軸上光線のレンズ面への入射高さである。また、レンズＬＡｊを用いることによるｇ線とＦ線の軸上色収差の補正量をΔｘｊとすると、次式の関係が成り立つ。
Δｘｊ＝−ｆ・ΔＬｇＦｊ ・・・（１８）
さらに、レンズＬＡｊを用いることによるｇ線とＦ線の軸上横収差幅の補正量をΔｙｊとすると、球面収差が十分に補正されているという条件の下では、次式の関係が成り立つ。
さらに、レンズＬＡｊを用いることによるｇ線とＦ線の軸上横収差幅の補正量をΔｙｊとすると、球面収差が十分に補正されているという条件の下では、次式の関係が成り立つ。
Δｙｊ＝Δｘｊ／（２・Ｆｎｏ） ・・・（１９）
従って、数式（１７）、（１８）、（１９）より、次式が求められる。
従って、数式（１７）、（１８）、（１９）より、次式が求められる。
（ΔθｇＦｊ／νｄｊ）・（ｆ／ｆｊ）／Ｆｎｏ＝―２Δｙｊ／ｈｊ２・・・（２０）
条件式（２）は、数式（２０）をレンズＬＡｊが複数ある場合に拡張し、色フレアを良好に補正できるように右辺の値を適切に規定した式である。従って、条件式（１）、（２）を満足することにより、軸上色収差の２次スペクトルに起因する色フレアを良好に補正することができる。しかしながら、条件式（１）、（２）を満足するように光学材料を選択すると、特に像面が物体側に倒れていき、軸上から画面周辺までの光学性能が低下する傾向となっている。
条件式（２）は、数式（２０）をレンズＬＡｊが複数ある場合に拡張し、色フレアを良好に補正できるように右辺の値を適切に規定した式である。従って、条件式（１）、（２）を満足することにより、軸上色収差の２次スペクトルに起因する色フレアを良好に補正することができる。しかしながら、条件式（１）、（２）を満足するように光学材料を選択すると、特に像面が物体側に倒れていき、軸上から画面周辺までの光学性能が低下する傾向となっている。
その理由について、以下に説明する。一般的な大口径のガウス型の光学系の正レンズに使用されているランタン系フリントガラスは、図１４（ａ）に示すように屈折率が高く、条件式（１）を満足するフッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラスはそれよりも屈折率が低い。そのため、条件式（１）を満足する正の屈折力を持つレンズＬＡｊを用いるとペッツバール和が大きくなり、像面が物体側に倒れてくる。
また、一般的な大口径ガウス型光学系の負レンズに使用されているチタン系フリントガラスは、図１４（ｂ）に示すように屈折率が低く、条件式（１）を満足するニオブ系フリントガラスはそれよりも屈折率が高い。そのため、条件式（１）を満足する負の屈折力を持つレンズＬＡｊを用いるとペッツバール和が大きくなり、像面が物体側に倒れてくる。つまり、正レンズ、負レンズに関わらず、条件式（１）を満足するようにレンズＬＡｊの光学材料を選択すると、像面が物体側に倒れてしまい、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成することが困難になる。
そこで、本発明では、最も物体側から数えて少なくとも１つ以上の負レンズのみから構成される負レンズ群ＬＮを設けている。そして、負レンズ群ＬＮを構成する負レンズＬＮｉが条件式（３）、（４ａ）、（４ｂ）を満足するようにしている。
以下に、条件式（３）について説明する。一般的な大口径のガウス型の光学系において正レンズの光学材料をランタン系クラウンガラスから、条件式（１）を満足するフッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラスに変更したとする。もしくは、負レンズの光学材料をチタン系フリントガラスから、条件式（１）を満足するニオブ系フリントガラスに変更したとする。この場合のペッツバール和の変化量を考える。
光学材料を変更する際、アッベ数は同じものを選択し、一次の軸上色収差は変わらないようにするという条件を加えると、光学材料を変更してもレンズＬＡｊの屈折力は変わらない。従って、光学材料を変更したことによるペッツバール和の変化量ΔＰｓｕｍｊは次式で表される。
ΔＰｓｕｍｊ＝１／（ｎｊ・ｆｊ）―１／（ｎ・ｆ）＝ｋｊ／（ｎｊ・ｆｊ）
・・・（２１）
ｋｊ＝（ｎ−ｎｊ）／ｎ ・・・（２２）
ここで、ｆ、ｎは変更前の光学材料の焦点距離、屈折率であり、ｋｊは光学材料を変更したことによる屈折率の変化の割合を表す値である。数式（４ａ）はレンズＬＡｊの屈折力が正の場合、つまり、ランタン系クラウンガラスをフッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラスに変更する場合のｋｊの値である。
・・・（２１）
ｋｊ＝（ｎ−ｎｊ）／ｎ ・・・（２２）
ここで、ｆ、ｎは変更前の光学材料の焦点距離、屈折率であり、ｋｊは光学材料を変更したことによる屈折率の変化の割合を表す値である。数式（４ａ）はレンズＬＡｊの屈折力が正の場合、つまり、ランタン系クラウンガラスをフッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラスに変更する場合のｋｊの値である。
次に、数式（４ａ）の値の根拠について説明する。まず、図１４（ａ）に示すように、ランタン系クラウンガラスのアッベ数と屈折率の関係を直線近似した式と、フッ素系クラウンガラス及びリン系クラウンガラスのアッベ数と屈折率の関係を直線近似した式を求める。数式（４ａ）の右辺の値は、前記直線近似式を用いてアッベ数が３０から９５までの範囲における数式（２２）の値を算出し、平均化した値である。つまり、ランタン系クラウンガラスからフッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラスに変更した場合の平均的な屈折率の変化の割合を表している。
数式（４ｂ）はレンズＬＡｊの屈折力が負の場合、つまり、チタン系フリントガラスをニオブ系フリントガラスに変更する場合のｋｊの値である。数式（４ｂ）の右辺の値は数式（４ａ）の場合と同様にして求められた値であり、チタン系フリントガラスからニオブ系フリントガラスに変更した場合の平均的な屈折率の変化の割合を表している。
従って、数式（２１）、（２２）により、条件式（１）を満足するレンズＬＡｊを用いることによる、ペッツバール和の変化の割合を見積もることができる。その値は、ｆＡｊ＞０の場合はｋｊ＞０となるためΔＰｓｕｍｊ＞０となり、ｆＡｊ＜０の場合はｋｊ＜０となるためΔＰｓｕｍｊ＞０となる。従って、ペッツバール和はいずれの場合も増加することになる。
本発明では、このように変化するペッツバール和を補正するために、最も物体側に１つ以上の負レンズから構成される負レンズ群ＬＮを有することを特徴としている。前記負レンズ群ＬＮを構成する負レンズを物体側から数えて負レンズＬＮｉとすると、負レンズＬＮｉによるペッツバール和の補正量ΔＰｓｕｍｉは次式で表すことができる。
ΔＰｓｕｍｉ＝１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ） ・・・（２３）
ただし、ｆｎｉ、Ｎｎｉは負レンズＬＮｉの焦点距離、材料の屈折率である。
ただし、ｆｎｉ、Ｎｎｉは負レンズＬＮｉの焦点距離、材料の屈折率である。
従って、一般的な大口径のガウス型光学系と本発明の光学系のペッツバール和の差分量は数式（２１）、（２３）を用いて次式で表すことができる。
ΔＰｓｕｍｊ＋ΔＰｓｕｍｉ＝ｋｊ／（ｎＡｊ・ｆＡｊ）＋１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）
・・・（２４）
条件式（３）は、数式（２４）をレンズＬＡｊ、負レンズＬＮｉが複数の場合に拡張、そして、光学系の焦点距離ｆで規格化し、上限値、下限値を適切に規定した式である。上限値を超えると、負レンズＬＮｉによるペッツバール和が補正不足になり、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成することが困難になる。
・・・（２４）
条件式（３）は、数式（２４）をレンズＬＡｊ、負レンズＬＮｉが複数の場合に拡張、そして、光学系の焦点距離ｆで規格化し、上限値、下限値を適切に規定した式である。上限値を超えると、負レンズＬＮｉによるペッツバール和が補正不足になり、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成することが困難になる。
一方、下限値を超えると、負レンズ群ＬＮｉの屈折力が大きくなりすぎてペッツバール和が補正過剰になるため好ましくない。加えて、負レンズＬＮｉの屈折力が大きくなると負レンズ群ＬＮｉにより軸上光線が大きく発散するので、負レンズ群ＬＮｉに続く正レンズの口径が増大するため好ましくない。負レンズ群ＬＮｉに続く正レンズの口径の増大は軸上光線の収差補正を困難にするため、光学性能の観点からも好ましくない。従って、条件式（１）、（２）、（３）を満足することで、色フレアを低減し、かつ、軸上から画面周辺まで高い光学性能を達成することができる。
なお、条件式（１）、（２）、（３）の説明では、レンズＬＡｊの光学材料として、フッ素系クラウンガラス、リン系クラウンガラス、ニオブ系フリントガラスを挙げたが、条件式（１）、（２）、（３）を満足すればこれに限ったものではない。また、条件式（１）の数値範囲を以下に示す範囲にすると、本発明の効果をより効果的に得ることができる。
ΔθｇＦＡｊ＞０．００５ ・・・（１ａ）
さらに望ましくは、条件式（１ａ）の数値範囲を以下に示す範囲にするとよい。
さらに望ましくは、条件式（１ａ）の数値範囲を以下に示す範囲にするとよい。
ΔθｇＦＡｊ＞０．０１０ ・・・（１ｂ）
条件式（１ｂ）を満足する材料としては、図１６に示す光学特性をもつ有機複合物が挙げられる。
条件式（１ｂ）を満足する材料としては、図１６に示す光学特性をもつ有機複合物が挙げられる。
以上のように、各実施例によれば、軸上色収差の２次スペクトルが十分に補正され色フレアが低減され、かつ、軸上から画面周辺まで高い光学性能を有する光学系が得られる。
本発明において更に好ましくは、次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。負レンズ群ＬＮを構成する負レンズＬＮｉの材料のアッベ数をνｄｎｉとする。正レンズ群ＬＰを構成する正レンズＬＰｉのうち、レンズＬＡｊを除く１つの正レンズＬＰｐの材料の屈折率とアッベ数を各々ＮＬＰｐ、νｄＬＰｐとする。
正レンズ群ＬＰを構成するレンズＬＡｊ及び負レンズ群ＬＮを構成する負レンズＬＮｉを除く負レンズＬＭｉのうち１つの負レンズＬＭｎの材料の屈折率とアッベ数を各々ＮＬＭｎ、νｄＬＭｎとする。最も像側のレンズ面から像側の焦点（像点）までの光軸上の距離をＢｆとする。本発明の光学系を固体撮像素子を有する撮像装置に用いたとき、光学系の撮影画角を２ω（度）とする。このとき、以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
Ｎｎｉ＜１．６５ ・・・（６）
νｄｎｉ＞５０ ・・・（７）
ＮＬＰｐ＞１．７０ ・・・（８）
νｄＬＰｐ＞３０ ・・・（９）
ＮＬＭｎ＜１．７５ ・・・（１０）
νｄＬＭｎ＜４０ ・・・（１１）
０．９＜Ｆｎｏ＜２ ・・・（１２）
Ｂｆ／ｆ＜１ ・・・（１３）
３０（度）＜２ω＜５６（度）・・・（１４）
条件式（６）、（７）の如く負レンズ群ＬＮを構成する負レンズＬＮｉの材料を適切に設定すれば像面の物体側への倒れを良好に補正することができる。
νｄｎｉ＞５０ ・・・（７）
ＮＬＰｐ＞１．７０ ・・・（８）
νｄＬＰｐ＞３０ ・・・（９）
ＮＬＭｎ＜１．７５ ・・・（１０）
νｄＬＭｎ＜４０ ・・・（１１）
０．９＜Ｆｎｏ＜２ ・・・（１２）
Ｂｆ／ｆ＜１ ・・・（１３）
３０（度）＜２ω＜５６（度）・・・（１４）
条件式（６）、（７）の如く負レンズ群ＬＮを構成する負レンズＬＮｉの材料を適切に設定すれば像面の物体側への倒れを良好に補正することができる。
条件式（８）、（９）の如くレンズＬＡｊを除く１つの正レンズＬＰｐの材料を適切に設定すれば軸上から画面周辺まで高い光学性能を得ることができる。条件式（１０）、（１１）の如く、レンズＬＡｊ及び負レンズＬＮｉを除く負レンズＬＭｉのうち１つの負レンズＬＭｎの材料を設定すれば軸上から画面周辺まで高い光学性能を得ることができる。条件式（１２）の如く光学系の無限遠物体に合焦時のＦナンバーを設定すれば高い光学性能を最も効果的に得ることができる。
条件式（１３）の如く、最も像側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離を設定すれば、高い光学性能を最も効果的に得ることができる。条件式（１４）の如く、本発明の光学系を撮像装置に用いたときの撮影画角２ωを設定すれば、高い光学性能を最も効果的に得ることができる。
各実施例の光学系はレンズ間に開口絞りＳＰを有している。そして開口絞りＳＰより物体側と像側のレンズ系は正の屈折力であり、開口絞りＳＰに対向する物体側と像側のレンズ面は凹形状である。
これによってコマ収差及びサジタルフレアーを良好に補正している。また各実施例の光学系は１以上の非球面を有するのが良い。これによれば球面収差、コマ収差の補正を良好に行うのが容易になる。
次に各実施例の具体的な構成について説明する。実施例１乃至６の光学系は焦点距離が４５ｍｍから６０ｍｍ、開口比が１．２５から１．８５の大口径の標準レンズである。各実施例は光学系の最も物体側に負レンズＬＮｉと、光学系に条件式（１）を満足する材料よりなるレンズ（光学素子）ＬＡｊを有している。各実施例の光学系は、前述の如く構成条件を満足することにより、色フレアを十分に低減し、かつ、軸上から画面周辺まで高い光学性能を得ている。以下、各実施例の特徴について説明する。
［実施例１］
図１に示す実施例１は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．４５、撮影画角４５．４度の大口径比の標準型の撮影光学系である。撮影光学系は最も物体側に負レンズＬＮ１と、条件式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。
図１に示す実施例１は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．４５、撮影画角４５．４度の大口径比の標準型の撮影光学系である。撮影光学系は最も物体側に負レンズＬＮ１と、条件式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。
図２は実施例１の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例１の撮影光学系はフローティング機構を有している。フォーカシングに際して図に示した如くレンズ群を分けたとき第１レンズ群Ｌ１が固定であり、物体距離が無限遠から至近になるにつれて第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３が異なる繰り出し量で像側から物体側に繰り出す構成となっている。これにより、フォーカシングによる球面収差、コマ収差の変動を抑制している。
［実施例２］
図３に示す実施例２は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．４５、撮影画角４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する３つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３を有している。
図３に示す実施例２は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．４５、撮影画角４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する３つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３を有している。
図４は実施例２の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例２の撮影光学系は、フォーカシングに際してフレアカット絞りＦＣを残して第１レンズ群Ｌ１が繰り出す全系繰り出しタイプである。物体距離が無限遠から至近になるにつれて第１レンズ群Ｌ１が像側から物体側に繰り出している。フォーカシングによる色収差の変動が少なく、実施例１の撮影光学系と比較して全体がコンパクトである。
［実施例３］
図５に示す実施例３は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．２５、撮影画角が４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。図６は実施例３の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例３は実施例１と同様のフローティング機構を採用しており、フォーカシングによる球面収差、コマ収差の変動を抑制している。
図５に示す実施例３は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．２５、撮影画角が４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。図６は実施例３の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例３は実施例１と同様のフローティング機構を採用しており、フォーカシングによる球面収差、コマ収差の変動を抑制している。
［実施例４］
図７に示す実施例４は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．２５、撮影画角４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する２つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２を有している。図８は実施例４の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例４のフォーカシング全系繰り出しタイプであり、全系がコンパクトで高い光学性能を有している。
図７に示す実施例４は焦点距離５１．７ｍｍ、開口比１．２５、撮影画角４５．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、数式（１）を満足する２つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２を有している。図８は実施例４の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例４のフォーカシング全系繰り出しタイプであり、全系がコンパクトで高い光学性能を有している。
［実施例５］
図９に示す実施例５は焦点距離４５ｍｍ、開口比１．６０、撮影画角５４．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。負レンズ群ＬＮは２つの負レンズＬＮ１、ＬＮ２から構成されている。条件式（１）を満足する５つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４、ＬＡ５を有している。図１０は実施例５の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例５のフォーカシングは全系繰り出しタイプである。
図９に示す実施例５は焦点距離４５ｍｍ、開口比１．６０、撮影画角５４．４度の大口径比標準型の撮影光学系である。負レンズ群ＬＮは２つの負レンズＬＮ１、ＬＮ２から構成されている。条件式（１）を満足する５つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４、ＬＡ５を有している。図１０は実施例５の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例５のフォーカシングは全系繰り出しタイプである。
［実施例６］
図１１に示す実施例６は焦点距離６０ｍｍ、開口比１．８５、撮影画角３９．７度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、条件式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。図１２は実施例６の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例６のフォーカシングは全系繰り出しタイプである。
図１１に示す実施例６は焦点距離６０ｍｍ、開口比１．８５、撮影画角３９．７度の大口径比標準型の撮影光学系である。撮影光学系の最も物体側に負レンズＬＮ１と、条件式（１）を満足する４つの光学素子、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を有している。図１２は実施例６の無限遠物体に合焦したときにおける収差図である。実施例６のフォーカシングは全系繰り出しタイプである。
次に、本発明の撮影光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施形態を、図１３を用いて説明する。図１３において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による撮影光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子などの記録手段である。
１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り換えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。
撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズなどの光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズなどの光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
なお、本発明はクイックリターンミラーのない（ミラーレンズの）一眼レフカメラにも同様に適用することができ、上記に限ったものではない。
次に、各実施例の数値データを示す。各実施例の数値データにおいて、ｊは物体側から数えた面番号を表し、Ａｊは第ｊ番目の面の光線有効径である。Ｒｊは第ｊ番目の面番号の曲率半径、Ｄｊは第ｊ番目と第（ｊ＋１）番目の面との光軸上の面間隔、Ｎｊ、νｊは第ｊ番目の光学材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数を表している。ｆは光学系の焦点距離、Ｆｎｏは開口比、ωは半画角（度）である。また、物体距離はレンズ第１面から物体までの距離である。
また、非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、ｒを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、・・・を各次数の非球面形状としたとき、次式によって表される。
（数値実施例１）
仕様
f 51.7
Fno 1.45
2ω（度） 45.4
ＲＤＮデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 49.30 223.8486 2.32 1.56883 56.36 ＬＮ１
2 45.02 44.7577 21.39
3 44.21 88.1828 3.51 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 44.21 1228.5981 2.40 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 44.19 236.3357 9.85
6 45.40 90.1801 5.00 1.77250 49.60 ＬＰ２
7 45.08 -1662.6736 0.15
8 42.73 36.0925 10.30 1.81600 46.62 ＬＰ３
9 40.30 -813.5864 0.51
10 39.45 -607.1973 2.20 1.72047 34.70 ＬＡ１
11 32.48 25.8091 6.77
12 32.11 ∞ 3.88 ＳＰ
13 31.70 -46.7115 1.90 1.73800 32.26 ＬＡ２
14 32.61 34.4670 1.59 1.62898 19.35 ＬＡ３
15 32.64 51.2951 10.80 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 33.01 -33.8333 0.20
17 32.86 -33.3060 1.80 1.72047 34.70 ＬＡ４
18 33.31 45.5544 7.00 1.81600 46.62 ＬＰ５
19 33.32 -84.2793 0.15
20 32.52 191.2213 3.80 1.81600 46.62 ＬＰ６ 非球面
21 32.05 -106.1784 42.30
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ5 9.85 0.16
Ｄ19 0.15 4.31
Ｄ21 42.30 47.83
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.680935E-06
C6 1.974577E-09
C8 -4.462444E-12
C10 -1.904203E-15
C12 1.377903E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
仕様
f 51.7
Fno 1.45
2ω（度） 45.4
ＲＤＮデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 49.30 223.8486 2.32 1.56883 56.36 ＬＮ１
2 45.02 44.7577 21.39
3 44.21 88.1828 3.51 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 44.21 1228.5981 2.40 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 44.19 236.3357 9.85
6 45.40 90.1801 5.00 1.77250 49.60 ＬＰ２
7 45.08 -1662.6736 0.15
8 42.73 36.0925 10.30 1.81600 46.62 ＬＰ３
9 40.30 -813.5864 0.51
10 39.45 -607.1973 2.20 1.72047 34.70 ＬＡ１
11 32.48 25.8091 6.77
12 32.11 ∞ 3.88 ＳＰ
13 31.70 -46.7115 1.90 1.73800 32.26 ＬＡ２
14 32.61 34.4670 1.59 1.62898 19.35 ＬＡ３
15 32.64 51.2951 10.80 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 33.01 -33.8333 0.20
17 32.86 -33.3060 1.80 1.72047 34.70 ＬＡ４
18 33.31 45.5544 7.00 1.81600 46.62 ＬＰ５
19 33.32 -84.2793 0.15
20 32.52 191.2213 3.80 1.81600 46.62 ＬＰ６ 非球面
21 32.05 -106.1784 42.30
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ5 9.85 0.16
Ｄ19 0.15 4.31
Ｄ21 42.30 47.83
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.680935E-06
C6 1.974577E-09
C8 -4.462444E-12
C10 -1.904203E-15
C12 1.377903E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
（数値実施例２）
仕様
f 51.7
Fno 1.45
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 35.88 76.5654 2.60 1.51633 64.14 ＬＮ１
2 34.81 31.8169 7.58
3 37.27 62.5469 3.58 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 37.23 1033.9215 0.15
5 37.01 32.1454 8.65 1.88300 40.76 ＬＰ２
6 35.32 -865.8256 0.15
7 34.77 3749.8540 1.59 1.67270 32.10 ＬＭ１
8 29.64 24.0118 6.57
9 29.19 ∞ 4.81 ＳＰ
10 28.71 -33.4053 1.70 1.73800 32.26 ＬＡ１
11 30.55 39.9354 0.25
12 30.86 41.0657 10.93 1.83481 42.71 ＬＰ３
13 31.49 -29.7291 1.46 1.62898 19.35 ＬＡ２
14 31.49 -24.0188 1.51 1.64769 33.79 ＬＭ２
15 32.15 65.5474 0.51
16 32.15 87.7880 6.44 1.59282 68.63 ＬＡ３
17 32.36 -39.6204 0.15
18 30.77 79.0888 2.80 1.81600 46.62 ＬＰ４ 非球面
19 30.61 -338.5736 -0.18 ＦＣ
20 30.65 ∞ 41.19
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ19 -0.18 5.93
非球面データ
Rj 係数 値
R 18 C4 -4.916962E-07
C6 -1.249529E-09
C8 1.347173E-11
C10 -4.271882E-14
C12 2.635938E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ２ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ３ 1.59282 1.60354 1.59021 1.59884
仕様
f 51.7
Fno 1.45
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 35.88 76.5654 2.60 1.51633 64.14 ＬＮ１
2 34.81 31.8169 7.58
3 37.27 62.5469 3.58 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 37.23 1033.9215 0.15
5 37.01 32.1454 8.65 1.88300 40.76 ＬＰ２
6 35.32 -865.8256 0.15
7 34.77 3749.8540 1.59 1.67270 32.10 ＬＭ１
8 29.64 24.0118 6.57
9 29.19 ∞ 4.81 ＳＰ
10 28.71 -33.4053 1.70 1.73800 32.26 ＬＡ１
11 30.55 39.9354 0.25
12 30.86 41.0657 10.93 1.83481 42.71 ＬＰ３
13 31.49 -29.7291 1.46 1.62898 19.35 ＬＡ２
14 31.49 -24.0188 1.51 1.64769 33.79 ＬＭ２
15 32.15 65.5474 0.51
16 32.15 87.7880 6.44 1.59282 68.63 ＬＡ３
17 32.36 -39.6204 0.15
18 30.77 79.0888 2.80 1.81600 46.62 ＬＰ４ 非球面
19 30.61 -338.5736 -0.18 ＦＣ
20 30.65 ∞ 41.19
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ19 -0.18 5.93
非球面データ
Rj 係数 値
R 18 C4 -4.916962E-07
C6 -1.249529E-09
C8 1.347173E-11
C10 -4.271882E-14
C12 2.635938E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ２ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ３ 1.59282 1.60354 1.59021 1.59884
（数値実施例３）
仕様
f 51.7
Fno 1.25
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 49.66 604.2548 2.28 1.56883 56.36 ＬＮ１
2 45.60 49.2538 15.83
3 49.34 87.0765 6.21 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 49.35 -200.5937 2.40 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 49.22 231.3259 12.33
6 50.55 81.9066 5.00 1.77250 49.60 ＬＰ２
7 50.29 3693.1191 0.15
8 46.95 37.5791 10.30 1.81600 46.62 ＬＰ３
9 45.23 -1744.5992 0.95
10 43.74 -537.9031 2.20 1.72047 34.70 ＬＡ１
11 35.07 25.9413 7.71
12 34.74 ∞ 4.40 ＳＰ
13 34.38 -44.8389 1.90 1.73800 32.26 ＬＡ２
14 35.85 37.0905 1.62 1.62898 19.35 ＬＡ３
15 35.89 52.5070 10.80 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 36.22 -34.1211 0.26
17 35.98 -33.5301 1.80 1.72047 34.70 ＬＡ４
18 36.86 49.4912 7.00 1.81600 46.62 ＬＰ５
19 36.91 -87.0318 0.15
20 35.95 130.4749 3.80 1.81600 46.62 ＬＰ６ 非球面
21 35.68 -97.5057 39.07
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -354
Ｄ5 12.33 0.15
Ｄ19 0.15 5.05
Ｄ21 39.07 46.35
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.679931E-06
C6 3.056131E-09
C8 -1.031510E-11
C10 1.776238E-14
C12 -1.091756E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
仕様
f 51.7
Fno 1.25
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 49.66 604.2548 2.28 1.56883 56.36 ＬＮ１
2 45.60 49.2538 15.83
3 49.34 87.0765 6.21 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 49.35 -200.5937 2.40 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 49.22 231.3259 12.33
6 50.55 81.9066 5.00 1.77250 49.60 ＬＰ２
7 50.29 3693.1191 0.15
8 46.95 37.5791 10.30 1.81600 46.62 ＬＰ３
9 45.23 -1744.5992 0.95
10 43.74 -537.9031 2.20 1.72047 34.70 ＬＡ１
11 35.07 25.9413 7.71
12 34.74 ∞ 4.40 ＳＰ
13 34.38 -44.8389 1.90 1.73800 32.26 ＬＡ２
14 35.85 37.0905 1.62 1.62898 19.35 ＬＡ３
15 35.89 52.5070 10.80 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 36.22 -34.1211 0.26
17 35.98 -33.5301 1.80 1.72047 34.70 ＬＡ４
18 36.86 49.4912 7.00 1.81600 46.62 ＬＰ５
19 36.91 -87.0318 0.15
20 35.95 130.4749 3.80 1.81600 46.62 ＬＰ６ 非球面
21 35.68 -97.5057 39.07
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -354
Ｄ5 12.33 0.15
Ｄ19 0.15 5.05
Ｄ21 39.07 46.35
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.679931E-06
C6 3.056131E-09
C8 -1.031510E-11
C10 1.776238E-14
C12 -1.091756E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
（数値実施例４）
仕様
f 51.7
Fno 1.25
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 42.16 103.0480 2.00 1.48749 70.23 ＬＮ１
2 40.78 38.8351 7.88
3 43.56 57.7814 11.12 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 43.03 -76.9194 1.90 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 41.50 167.6488 0.15
6 40.23 34.8830 7.30 1.83481 42.71 ＬＰ２
7 37.66 70.6585 1.78 1.64769 33.79 ＬＭ２
8 33.80 27.2413 7.36
9 33.35 ∞ 5.62 ＳＰ
10 32.88 -35.4470 1.70 1.73800 32.26 ＬＡ１
11 35.75 35.7846 2.18 1.62898 19.35 ＬＡ２
12 35.82 59.2698 11.40 1.81600 46.62 ＬＰ３
13 36.44 -29.4829 0.27
14 36.18 -28.9947 1.80 1.63980 34.46 ＬＭ３
15 38.28 33.7654 11.10 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 38.28 -61.0741 0.15
17 35.69 113.9186 2.50 1.81600 46.62 ＬＰ５ 非球面
18 35.82 -433.7771 39.95
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ18 39.95 45.92
非球面データ
Rj 係数 値
R 17 C4 -2.209763E-06
C6 1.439675E-09
C8 -7.530991E-12
C10 5.877211E-15
C12 -2.197704E-18
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ２ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
仕様
f 51.7
Fno 1.25
2ω（度） 45.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 42.16 103.0480 2.00 1.48749 70.23 ＬＮ１
2 40.78 38.8351 7.88
3 43.56 57.7814 11.12 1.81600 46.62 ＬＰ１
4 43.03 -76.9194 1.90 1.59270 35.31 ＬＭ１
5 41.50 167.6488 0.15
6 40.23 34.8830 7.30 1.83481 42.71 ＬＰ２
7 37.66 70.6585 1.78 1.64769 33.79 ＬＭ２
8 33.80 27.2413 7.36
9 33.35 ∞ 5.62 ＳＰ
10 32.88 -35.4470 1.70 1.73800 32.26 ＬＡ１
11 35.75 35.7846 2.18 1.62898 19.35 ＬＡ２
12 35.82 59.2698 11.40 1.81600 46.62 ＬＰ３
13 36.44 -29.4829 0.27
14 36.18 -28.9947 1.80 1.63980 34.46 ＬＭ３
15 38.28 33.7654 11.10 1.81600 46.62 ＬＰ４
16 38.28 -61.0741 0.15
17 35.69 113.9186 2.50 1.81600 46.62 ＬＰ５ 非球面
18 35.82 -433.7771 39.95
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -450
Ｄ18 39.95 45.92
非球面データ
Rj 係数 値
R 17 C4 -2.209763E-06
C6 1.439675E-09
C8 -7.530991E-12
C10 5.877211E-15
C12 -2.197704E-18
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ２ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
（数値実施例５）
仕様
f 45.0
Fno 1.60
2ω（度） 51.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 37.43 45.6784 1.79 1.48749 70.23 ＬＮ１
2 33.89 27.1993 7.54
3 31.40 62.3353 3.56 1.48749 70.23 ＬＮ２
4 28.98 30.5580 3.17
5 30.12 50.4044 5.34 1.77250 49.60 ＬＰ１
6 30.27 6023.8644 0.13
7 30.72 26.2974 8.08 1.81600 46.62 ＬＰ２
8 29.01 -1087.2754 0.13
9 28.21 221.0155 1.50 1.72047 34.70 ＬＡ１
10 24.69 20.5307 5.57
11 24.46 ∞ 5.97 ＳＰ
12 23.85 -34.6503 1.39 1.73800 32.26 ＬＡ２
13 25.13 34.6415 0.54 1.62898 19.35 ＬＡ３
14 25.18 40.9831 9.63 1.81600 46.62 ＬＰ３
15 25.91 -24.0282 0.32
16 25.76 -23.0131 1.57 1.72047 34.70 ＬＡ４
17 27.07 36.9308 0.66 1.62898 19.35 ＬＡ５
18 27.10 45.4608 6.07 1.81600 46.62 ＬＰ４
19 27.31 -40.0614 0.13
20 29.04 118.7366 2.07 1.81600 46.62 ＬＰ５ 非球面
21 29.23 -232.1772 39.80
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -400
Ｄ２１ 39.80 45.80
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.172296E-06
C6 3.742292E-10
C8 -8.588073E-12
C10 4.254168E-14
C12 -6.020091E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ５ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
仕様
f 45.0
Fno 1.60
2ω（度） 51.4
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 37.43 45.6784 1.79 1.48749 70.23 ＬＮ１
2 33.89 27.1993 7.54
3 31.40 62.3353 3.56 1.48749 70.23 ＬＮ２
4 28.98 30.5580 3.17
5 30.12 50.4044 5.34 1.77250 49.60 ＬＰ１
6 30.27 6023.8644 0.13
7 30.72 26.2974 8.08 1.81600 46.62 ＬＰ２
8 29.01 -1087.2754 0.13
9 28.21 221.0155 1.50 1.72047 34.70 ＬＡ１
10 24.69 20.5307 5.57
11 24.46 ∞ 5.97 ＳＰ
12 23.85 -34.6503 1.39 1.73800 32.26 ＬＡ２
13 25.13 34.6415 0.54 1.62898 19.35 ＬＡ３
14 25.18 40.9831 9.63 1.81600 46.62 ＬＰ３
15 25.91 -24.0282 0.32
16 25.76 -23.0131 1.57 1.72047 34.70 ＬＡ４
17 27.07 36.9308 0.66 1.62898 19.35 ＬＡ５
18 27.10 45.4608 6.07 1.81600 46.62 ＬＰ４
19 27.31 -40.0614 0.13
20 29.04 118.7366 2.07 1.81600 46.62 ＬＰ５ 非球面
21 29.23 -232.1772 39.80
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -400
Ｄ２１ 39.80 45.80
非球面データ
Rj 係数 値
R 20 C4 -1.172296E-06
C6 3.742292E-10
C8 -8.588073E-12
C10 4.254168E-14
C12 -6.020091E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.73800 1.76768 1.73131 1.75418
ＬＡ３ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
ＬＡ４ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ５ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
（数値実施例６）
仕様
f 60.0
Fno 1.85
2ω（度） 39.7
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 33.03 63.6218 2.53 1.51633 64.14 ＬＮ１
2 31.50 28.0413 7.48
3 34.20 49.2638 6.07 1.77250 49.60 ＬＰ１
4 33.94 287.7197 0.19
5 33.75 29.7419 7.76 1.80400 46.57 ＬＰ２
6 32.21 3312.7845 0.19
7 31.40 237.8351 3.43 1.72047 34.70 ＬＡ１
8 26.22 21.3539 5.93
9 25.99 ∞ 4.42 ＳＰ
10 25.72 -31.7872 2.15 1.72047 34.70 ＬＡ２
11 27.36 84.3224 7.50 1.77250 49.60 ＬＰ３
12 28.07 -28.8602 1.45
13 27.32 -29.5960 2.23 1.72047 34.70 ＬＡ３
14 28.72 74.0406 0.68 1.62898 19.35 ＬＡ４
15 28.76 117.2682 4.44 1.77250 49.60 ＬＰ４
16 29.01 -47.1016 0.19
17 28.61 448.2550 2.56 1.78800 47.37 ＬＰ５ 非球面
18 28.51 -68.8189 50.56
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -540
D18 50.56 58.19
非球面データ
Rj 係数 値
R 17 C4 -9.282999E-07
C6 3.970627E-09
C8 -9.833721E-12
C10 -1.296806E-14
C12 6.746891E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ３ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ４ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
仕様
f 60.0
Fno 1.85
2ω（度） 39.7
RDNデータ
j Aj Rj Dj Nj νj
1 33.03 63.6218 2.53 1.51633 64.14 ＬＮ１
2 31.50 28.0413 7.48
3 34.20 49.2638 6.07 1.77250 49.60 ＬＰ１
4 33.94 287.7197 0.19
5 33.75 29.7419 7.76 1.80400 46.57 ＬＰ２
6 32.21 3312.7845 0.19
7 31.40 237.8351 3.43 1.72047 34.70 ＬＡ１
8 26.22 21.3539 5.93
9 25.99 ∞ 4.42 ＳＰ
10 25.72 -31.7872 2.15 1.72047 34.70 ＬＡ２
11 27.36 84.3224 7.50 1.77250 49.60 ＬＰ３
12 28.07 -28.8602 1.45
13 27.32 -29.5960 2.23 1.72047 34.70 ＬＡ３
14 28.72 74.0406 0.68 1.62898 19.35 ＬＡ４
15 28.76 117.2682 4.44 1.77250 49.60 ＬＰ４
16 29.01 -47.1016 0.19
17 28.61 448.2550 2.56 1.78800 47.37 ＬＰ５ 非球面
18 28.51 -68.8189 50.56
可変面間隔データ
obj1 obj2
物体距離 -1E+30 -540
D18 50.56 58.19
非球面データ
Rj 係数 値
R 17 C4 -9.282999E-07
C6 3.970627E-09
C8 -9.833721E-12
C10 -1.296806E-14
C12 6.746891E-17
４波長屈折率データ
d g C F
ＬＡ１ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ２ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ３ 1.72047 1.74723 1.71437 1.73512
ＬＡ４ 1.62898 1.67590 1.62026 1.65275
（表１）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６
(1)
LA1 0.0075 0.0071 0.0075 0.0071 0.0075 0.0075
LA2 0.0071 0.0926 0.0071 0.0926 0.0071 0.0075
LA3 0.0926 0.0383 0.0926 − 0.0926 0.0075
LA4 0.0075 − 0.0075 − 0.0075 0.0926
LA5 − − − − 0.0926 −
(2)
0.0019 0.0017 0.0020 0.0018 0.0016 0.0012
(3)
-0.163 -0.195 -0.184 -0.191 -0.273 -0.222
(6)
LN1 1.56883 1.51633 1.56883 1.48749 1.48749 1.51633
LN2 − − − − 1.48749 −
(7)
LN1 56.36 64.14 56.36 70.23 70.23 64.14
LN2 − − − − 70.23 −
(8)
LP1 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250 1.77250
LP2 1.77250 1.88300 1.77250 1.83481 1.81600 1.80400
LP3 1.81600 1.83481 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250
LP4 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250
LP5 1.81600 − 1.81600 1.81600 1.81600 1.78800
LP6 1.81600 − 1.81600 − − −
(9)
LP1 46.20 46.62 46.62 46.62 49.60 49.60
LP2 49.60 40.76 49.60 42.71 46.62 46.57
LP3 46.62 42.71 46.62 46.62 46.62 49.60
LP4 46.62 46.62 46.62 46.62 46.62 49.60
LP5 46.62 − 46.62 46.62 46.62 47.37
LP6 46.62 − 46.62 − − −
(10)
LM1 1.59270 1.67270 1.59270 1.59270 − −
LM2 − 1.64769 − 1.64769 − −
LM3 − − − 1.63980 − −
(11)
LM1 35.31 32.10 35.31 35.31 − −
LM2 − 33.79 − 33.79 − −
LM3 − − − 34.46 − −
(12)
Fno. 1.45 1.45 1.25 1.25 1.6 1.85
(13)
Bf/f 0.82 0.80 0.76 0.77 0.86 0.82
(14)
2ω 45.4 45.4 45.4 45.40 51.4 39.7
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６
(1)
LA1 0.0075 0.0071 0.0075 0.0071 0.0075 0.0075
LA2 0.0071 0.0926 0.0071 0.0926 0.0071 0.0075
LA3 0.0926 0.0383 0.0926 − 0.0926 0.0075
LA4 0.0075 − 0.0075 − 0.0075 0.0926
LA5 − − − − 0.0926 −
(2)
0.0019 0.0017 0.0020 0.0018 0.0016 0.0012
(3)
-0.163 -0.195 -0.184 -0.191 -0.273 -0.222
(6)
LN1 1.56883 1.51633 1.56883 1.48749 1.48749 1.51633
LN2 − − − − 1.48749 −
(7)
LN1 56.36 64.14 56.36 70.23 70.23 64.14
LN2 − − − − 70.23 −
(8)
LP1 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250 1.77250
LP2 1.77250 1.88300 1.77250 1.83481 1.81600 1.80400
LP3 1.81600 1.83481 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250
LP4 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.81600 1.77250
LP5 1.81600 − 1.81600 1.81600 1.81600 1.78800
LP6 1.81600 − 1.81600 − − −
(9)
LP1 46.20 46.62 46.62 46.62 49.60 49.60
LP2 49.60 40.76 49.60 42.71 46.62 46.57
LP3 46.62 42.71 46.62 46.62 46.62 49.60
LP4 46.62 46.62 46.62 46.62 46.62 49.60
LP5 46.62 − 46.62 46.62 46.62 47.37
LP6 46.62 − 46.62 − − −
(10)
LM1 1.59270 1.67270 1.59270 1.59270 − −
LM2 − 1.64769 − 1.64769 − −
LM3 − − − 1.63980 − −
(11)
LM1 35.31 32.10 35.31 35.31 − −
LM2 − 33.79 − 33.79 − −
LM3 − − − 34.46 − −
(12)
Fno. 1.45 1.45 1.25 1.25 1.6 1.85
(13)
Bf/f 0.82 0.80 0.76 0.77 0.86 0.82
(14)
2ω 45.4 45.4 45.4 45.40 51.4 39.7
ＬＮ 負レンズ群 ＬＰ 正レンズ群
ＬＮｉ 最も物体側に位置する負レンズ群を構成する負レンズ
ＬＡｊ 条件式（１）を満足するレンズ
ＳＰ 開口絞り ＦＣ フレアカット絞り ＩＰ 像面
ＬＮｉ 最も物体側に位置する負レンズ群を構成する負レンズ
ＬＡｊ 条件式（１）を満足するレンズ
ＳＰ 開口絞り ＦＣ フレアカット絞り ＩＰ 像面
Claims (9)
- 最も物体側に１以上の負レンズよりなる負レンズ群と、該負レンズ群の像側に複数のレンズよりなる正の屈折力の正レンズ群を有し、該正レンズ群を構成する複数のレンズの一部のレンズを物体側より順にレンズＬＡｊ（ｊ＝１，２・・・）とし、該レンズＬＡｊの材料の異常部分分散比をΔθｇＦＡｊとするとき、
ΔθｇＦＡｊ＞０．００２５
なる条件式を満足し、
前記１以上の負レンズを物体側より順に負レンズＬＮｉ（ｉ＝１，２・・・）とし、
前記負レンズＬＮｉの焦点距離と材料の屈折率を各々ｆｎｉ、Ｎｎｉ、
前記レンズＬＡｊの焦点距離をｆＡｊ、
前記レンズＬＡｊの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮＡｊ、νｄＡｊ、θｇＦＡｊ、
全系の焦点距離をｆ、
無限遠物体に合焦しているときの開放ＦナンバーをＦｎｏとし、
ｋｊ＝０．０７ （ｆＡｊ＞０）
ｋｊ＝−０．０５ （ｆＡｊ＜０）
ΔθｇＦＡｊ＝θｇＦＡｊ−（−０．００２３・νｄＡｊ＋０．６６４１）（ｆＡｊ＞０）
ΔθｇＦＡｊ＝（−０．００２５・νｄＡｊ＋０．６７７７）−θｇＦＡｊ（ｆＡｊ＜０）
とするとき、
Σ｜（ΔθｇＦＡｊ／νｄＡｊ）・（ｆ／ｆＡｊ）／Ｆｎｏ｜＞０．００１
−０．３＜ｆ・｛Σｋｊ／（ＮＡｊ・ｆＡｊ）＋Σ１／（Ｎｎｉ・ｆｎｉ）｝＜０．２
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記負レンズ群を構成する負レンズＬＮｉの材料のアッベ数をνｄｎｉとするとき、
Ｎｎｉ＜１．６５
νｄｎｉ＞５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。 - 前記正レンズ群を構成するレンズのうち、レンズＬＡｊを除く１つの正レンズＬＰｐの材料の屈折率とアッベ数を各々ＮＬＰｐ、νｄＬＰｐとするとき、
ＮＬＰｐ＞１．７０
νｄＬＰｐ＞３０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。 - 前記正レンズ群を構成するレンズＬＡｊ及び負レンズ群を構成する負レンズＬＮｉを除く負レンズＬＭｉのうち１つの負レンズＬＭｎの材料の屈折率とアッベ数を各々ＮＬＭｎ、νｄＬＭｎとするとき、
ＮＬＭｎ＜１．７５
νｄＬＭｎ＜４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記光学系はレンズ間に開口絞りを有し、前記開口絞りより物体側と像側のレンズ系は正の屈折力であり、前記開口絞りに対向する物体側と像側のレンズ面は凹形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
- ０．９＜Ｆｎｏ＜２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
- 最も像側のレンズ面から像点までの光軸上の距離をＢｆとするとき、
Ｂｆ／ｆ＜１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。 - 請求項１乃至７のいずれか１項の光学系と、該光学系によって形成された像を光電変換する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
- 前記光学系の撮影画角を２ω（度）とするとき、
３０（度）＜２ω＜５６（度）
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８の撮像装置。
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